Chemilumineszenz (manchmal "chemoluminescence") ist die Emission der Energie mit der beschränkten Emission der Hitze (Lumineszenz) als das Ergebnis einer chemischen Reaktion. Gegebene Reaktionspartner A und B, mit einem aufgeregten Zwischenglied ,

: + [B]  []  [Produkte] + Licht

Zum Beispiel, wenn luminol und [B] zu sein, Wasserstoffperoxid in Gegenwart von einem passenden Katalysator sind, haben wir:

:luminol + HO  3-APA []  3-APA + Licht

wo:

• wo 3-APA, ist 3-aminophthalate
• 3-APA [] ist der aufgeregte Staat fluorescing, weil es zu einem niedrigeren Energieniveau verfällt.

Der Zerfall dieses aufgeregten Staates [] zu einem niedrigeren Energieniveau verursacht Lichtemission. In der Theorie sollte ein Foton des Lichtes für jedes Molekül des Reaktionspartners abgegeben werden. Das ist zur Zahl von Avogadro von Fotonen pro Maulwurf des Reaktionspartners gleichwertig. In der wirklichen Praxis gehen nichtenzymatische Reaktionen selten um 1 % Q, Quant-Leistungsfähigkeit zu weit.

In einer chemischen Reaktion kollidieren Reaktionspartner, um einen Übergang-Staat, das enthalpic Maximum in einem Reaktionskoordinatendiagramm zu bilden, das zum Produkt weitergeht. Normalerweise bilden Reaktionspartner Produkte der kleineren chemischen Energie. Der Unterschied in der Energie zwischen Reaktionspartnern und Produkten, vertreten als, wird in die Hitze, physisch begriffen als Erregung im Schwingstaat der normalen Weisen des Produktes verwandelt. Da Schwingenergie allgemein viel größer ist als die Thermalaufregung, wird sie ins Lösungsmittel durch die Folge und Übersetzung der lösenden Moleküle schnell verstreut. Das ist, wie exothermic Reaktionen ihre Lösungen heißer machen. In einer chemiluminescent Reaktion wird das direkte Produkt einer Reaktion in einem aufgeregten elektronischen Staat geliefert, der dann in einen elektronischen Boden-Staat entweder durch die Fluoreszenz oder durch Phosphoreszenz abhängig vom Drehungsstaat des elektronischen aufgeregten gebildeten Staates verfällt. Das ist möglich, weil chemische Band-Bildung auf einer Zeitskala schneller vorkommen kann als elektronische Übergänge, und deshalb auf getrennte Produkte auf aufgeregte elektronische Staaten hinauslaufen kann.

Chemilumineszenz unterscheidet sich von der Fluoreszenz, in der der elektronische aufgeregte Staat aus dem Produkt einer chemischen Reaktion aber nicht der typischeren Weise abgeleitet wird, elektronische aufgeregte Staaten, nämlich Absorption zu schaffen. Es ist die Entgegenstellung einer fotochemischen Reaktion, in der Licht verwendet wird, um eine endothermic chemische Reaktion zu steuern. Hier wird Licht von chemisch exothermic Reaktion erzeugt.

Ein Standardbeispiel der Chemilumineszenz in der Laboreinstellung ist der Luminol-Test. Hier wird Blut durch die Lumineszenz auf den Kontakt mit Eisen im Hämoglobin angezeigt. Wenn Chemilumineszenz in lebenden Organismen stattfindet, wird das Phänomen bioluminescence genannt. Ein leichter Stock strahlt Licht durch die Chemilumineszenz aus.

Flüssig-phasige Reaktionen

• Luminol in einer Lauge mit Wasserstoffperoxid in Gegenwart von Eisen oder Kupfer oder einem Hilfsoxidant, erzeugt Chemilumineszenz. Die luminol Reaktion ist

:luminol + HO  3-APA []  3-APA + Licht

Gasphasige Reaktionen

• Eine der ältesten bekannten chemoluminescent Reaktionen ist die des elementaren weißen Phosphor-Oxidierens in feuchter Luft, ein grünes Glühen erzeugend. Das ist eine gasphasige Reaktion des Phosphor-Dampfs über dem Festkörper mit Sauerstoff, der die aufgeregten Staaten (PO) und HPO erzeugt.
• Eine andere Gasphase-Reaktion ist die Basis der Stickstoffoxydentdeckung in kommerziellen analytischen auf die Umweltluftqualitätsprüfung angewandten Instrumenten. Ozon wird mit Stickstoffoxyd verbunden, um Stickstoff-Dioxyd in einem aktivierten Staat zu bilden.

:NO+O  KEIN [] + O

:The hat KEINEN [] luminesces zum Infrarotlicht sichtbares Breitband aktiviert, als es zu einem niedrigeren Energiestaat zurückkehrt. Ein Photovermehrer und vereinigte Elektronik zählen die Fotonen auf, die im Wert von KEINER Gegenwart proportional sind. Um den Betrag des Stickstoff-Dioxyds, Nein, in einer Probe zu bestimmen (nein NICHT enthaltend), muss es zuerst zu Stickstoffoxyd, Nein, durch den Übergang der Probe durch einen Konverter umgewandelt werden, bevor die obengenannte Ozon-Aktivierungsreaktion angewandt wird. Die Ozon-Reaktion erzeugt eine Foton-Zählung, die zu NICHT proportional ist, der zu NICHT proportional ist, bevor sie zu NEIN umgewandelt wurde. Im Fall von einer Mischprobe, die sowohl NICHT enthält als auch Nein, gibt die obengenannte Reaktion den Betrag NICHT und NICHT verbunden in der Luftprobe nach, annehmend, dass die Probe durch den Konverter passiert wird. Wenn die Mischprobe durch den Konverter nicht passiert wird, erzeugt die Ozon-Reaktion hat KEINEN [] nur im Verhältnis zu NICHT in der Probe aktiviert. NICHT in der Probe wird durch die Ozon-Reaktion nicht aktiviert. Obwohl unaktiviert, NICHT ist mit dem aktivierten KEIN [] da, Fotonen werden nur durch die aktivierte Art ausgestrahlt, die zum Original NEIN proportional ist. Endschritt: Machen Sie NICHT von (NICHT + NICHT) Abstriche, um KEINEN nachzugeben

Erhöhte Chemilumineszenz

Erhöhte Chemilumineszenz ist eine allgemeine Technik für eine Vielfalt von Entdeckungsfeinproben in der Biologie. Ein Meerrettich peroxidase Enzym (HRP) wird zum Molekül von Interesse angebunden (gewöhnlich durch das Beschriften eines immunoglobulin, der spezifisch das Molekül anerkennt). Dieser Enzym-Komplex katalysiert dann die Konvertierung des erhöhten chemiluminescent Substrats in ein sensibilisiertes Reagens in der Nähe vom Molekül von Interesse, das auf der weiteren Oxydation durch Wasserstoffperoxid, (aufgeregten) carbonyl eines Drillings erzeugt, der Licht ausstrahlt, wenn es zum Unterhemd carbonyl verfällt. Erhöhte Chemilumineszenz erlaubt Entdeckung von Minutenmengen eines biomolecule. Proteine können unten zu femtomole Mengen ganz unter der Entdeckungsgrenze für die meisten Feinprobe-Systeme entdeckt werden.

Anwendungen

• Gasanalyse: Um kleine Beträge von Unreinheiten oder Giften in Luft zu bestimmen. Andere Zusammensetzungen können auch durch diese Methode (Ozon, N-Oxyde, S-Zusammensetzungen) bestimmt werden. Ein typisches Beispiel ist KEIN Entschluss mit Entdeckungsgrenzen unten zu 1 ppb
• Analyse der anorganischen Arten in der flüssigen Phase
• Analyse der organischen Arten: Nützlich mit Enzymen, wo das Substrat an der Chemilumineszenz-Reaktion nicht direkt beteiligt wird, aber ist das Produkt
• Entdeckung und Feinprobe von biomolecules in Systemen wie ELISA und Westkleckse
• DNA sequencing, pyrosequencing verwendend
• Beleuchtung von Gegenständen. Chemilumineszenz-Flugdrachen, Notbeleuchtung, glühen Stöcke (Parteidekorationen).
• Verbrennen-Analyse: Bestimmte radikale Arten (wie CH* und OH *) geben Radiation an spezifischen Wellenlängen ab. Die Hitzeausgabe-Rate wird durch das Messen des Betrags des Lichtes berechnet, das von einer Flamme an jenen Wellenlängen ausgestrahlt ist.
• Die Spielsachen von Kindern

Siehe auch

• Bioluminescence
• Electrochemiluminescence
• Lyoluminescence
• Eclox